辐射环境影响评价方法.ppt

第第9章章 辐射环境影响评价方法辐射环境影响评价方法 环境影响评价：指对拟议中的建设项目、区域开发计划和国家政策实施后可能对环境产生的影响（后果）进行的系统性识别、预测和评估，并提出减少这些影响的对策措施。环境预测环境预测是环境影响评价的核心，是对实践实行良好规划和科学管理的基础，环境影响评价应结合拟议中的实践和具体核设施项目，对一种或多种未来可能发生的情况进行预测。9.1 概述概述9.1.1 环境影响评价概论环境影响评价概论n环境影响评价环境影响评价的目的与重要性的目的与重要性 目的目的：实施可持续发展战略实施可持续发展战略预防因规划实施后对环境造成不良影响预防因规划实施后对环境造成不良影响预防因建设项目实施后对环境造成不良影响预防因建设项目实施后对环境造成不良影响促进社会、经济、环境协调发展促进社会、经济、环境协调发展 重要性重要性：4保证建设项目选址和布局的合理性；保证建设项目选址和布局的合理性；4指导环境保护措施的设计，强化环境管理；指导环境保护措施的设计，强化环境管理；4为区域的社会经济发展提供导向；为区域的社会经济发展提供导向；4促进相关环境科学技术的发展。促进相关环境科学技术的发展。1、环境质量评价及其分类、环境质量评价及其分类 环境质量评价环境质量评价是对环境素质优劣的定量评述，它按照一定的评价标准和评价方法，确定、说明和预测一定区域范围内人类活动对人的健康、生态系统和环境的影响程度。环境质量评价根据不同的要素进行分类有各种不同的类型。按涉及的时间范围可分：环境质量回顾评价、环境质量现状评价和环境影响评价。对会导致增加总的辐射照射的人类活动进行的环境质量评价称为辐射环境质量评价辐射环境质量评价。1）环境质量回顾评价及环境影响事后验证评价环境质量回顾评价及环境影响事后验证评价：通过某些地区的历史资料，对某一地区环境质量发展演变进行评价；环境影响事后验证评价环境影响事后验证评价是对工程设施竣工投产后的环境影响进行的系统调查和评价，目的在于检验证实原先的预测评价结论是不是正确可靠。2）环境质量现状评价：）环境质量现状评价：于当前情况，对一个区域内人类活动所造成的环境质量变化进行评价，为区域环境污染综合防治提供科学依据。3）环境影响评价：）环境影响评价：对建设项目、区域开发计划和国家某项政策实施后对环境可能造成的影响进行预测和估计，评价中不仅要研究建设项目开发、建造和运行对自然环境的影响，也要研究其对社会和经济的影响等。2、环境影响评价的程序和管理、环境影响评价的程序和管理 环境筛选：环境筛选：凡新建或改扩建工程，由建设单位向环境管理部门上报建设计划并提出申请，由审管机构组织对拟议中项目的环境影响进行初步筛选，以便按所涉及问题的性质、潜在规模和敏感程度确定需要进行何种环境分析或评价。根据对环境的不同影响进行分类（A、B和C类项目），以达到对拟议中的项目和环境有关的各个要素给予恰当的考虑。环境影响评价工作程序环境影响评价工作程序4准备阶段：准备阶段：研究有关文件，进行初步的工程分析和环境现状研究有关文件，进行初步的工程分析和环境现状调查，筛选重点评价项目，确定各单项环境影响评价的工作调查，筛选重点评价项目，确定各单项环境影响评价的工作等级，编制评价工作大纲；等级，编制评价工作大纲；4正式工作阶段：正式工作阶段：进行工程分析和环境现状调查，进行环境影进行工程分析和环境现状调查，进行环境影响预测和评价，响预测和评价，开展公众参与开展公众参与；4报告书编制阶段：报告书编制阶段：汇总、分析上阶段工作得到的各种资料和汇总、分析上阶段工作得到的各种资料和数据，得出结论，完成环境影响报告书的编制。数据，得出结论，完成环境影响报告书的编制。4特别指出：特别指出：如对所选项目地址给出否定结论，则对新地址的如对所选项目地址给出否定结论，则对新地址的评价应重新进行。地址的优选，须对各地址分别进行预测和评价应重新进行。地址的优选，须对各地址分别进行预测和评价。评价。3、环境影响评价工作等级的划分、环境影响评价工作等级的划分 工作等级划分依据：建设项目的工程特点、项目所在地区的环境特征、国家或地方政府颁布的有关法规。环境影响评价可划分为三个工作等级，其中一级最为详细，二级次之，三级较简略。4、环境影响评价大纲的编制 评价大纲一般包括的内容：总则；建设项目概况；地区环境简况；建设项目分析的内容与方法；环境现状调查；环境影响的预测和评价；评价工作成果清单，拟提出的结论和建议的内容；评价工作的组织和计划安排；经费概算。9.1.2 辐射环境影响评价概论辐射环境影响评价概论 1、评价范围与评价子区、评价范围与评价子区 评价范围：核燃料循环系统、核动力厂、向环境排出放射性污染物的实验室等。核燃料循环中的大中型设施及核动力厂，应以主要放射性污染物排放点为中心，半径为80km的周围区域作为评价范围。评价子区：是在评价范围内按一定的半径距离划同心圆，再按16个方位划分扇形区，两相邻同心圆与两相邻方位线围成的小区域作为评价子区。某单位辐射环境影响评价范围内子区的划分及人口分布某单位辐射环境影响评价范围内子区的划分及人口分布2、关键人群组、关键核素和关键途径、关键人群组、关键核素和关键途径 关键人群组：关键人群组：每一个评价子区内的公众成员可按性别和年龄进行一步划分为若干人群组，当某一个人群组的人均受照剂量大于整个受照群体中所有其它人群组时，则该组为关键人群组。关键核素：关键核素：某一给定实践或源向环境释放的各种放射性核素中，就其对人的照射而言，其中某一种核素的剂量贡献最大而具有更为重要的意义时，它为关键核素。关键照射途径：关键照射途径：某一给定实践或源涉及的对人照射的各种途径中，其中某一种照射途径所致剂量贡献最大而具有更为重要的意义时，它为关键照射途径。3、评价的基本剂量标准和指标 基本剂量标准：核设施正常工况下一般公众限值为1mSva-1（ICRP60）；对陆上固定式核动力厂和核热电厂，正常工况下放射性流出物排放所致关键人群组限值为0.25mSva-1（个人源相关限制）。评价指标：辐射环境影响评价采用的基本剂量评价指标为关键人群组的人均年有效剂量和评价范围内整个受照群体公众的集体有效剂量。4、报告书的编写、报告书的编写 概述；基础资料；源项；环境监测；剂量评价；评价结论和建议。9.2 环境辐射剂量的估算与评价环境辐射剂量的估算与评价9.2.1 环境辐射剂量估算的整体模式环境辐射剂量估算的整体模式 采用一些合理的假设构成的模式近似地表征放射性核素向环境释放的源项特征，进入环境后的输运、迁移过程，对人造成照射的各种途径，辐射剂量估算及健康危害评价的基本程序。整体评价模式整体评价模式包括：源项模式、环境输运和迁移源项模式、环境输运和迁移模式、生物链转移模式、人体模式、生物链转移模式、人体代谢模式、剂量估代谢模式、剂量估算模式。算模式。源项模式源项模式 对环境造成直接影响的源项是释放项Q r，它与初始源项Q0之间一般呈线性关系：Q r=Q0F1F2F3 F1转化率；F2透过率；F3净化后向环境释放的份额 应表明流出物的释放条件，释放核素的形态和某些理化特性和释放量。环境输运和迁移模式环境输运和迁移模式 环境输运和迁移模式包括：放射性物质进入环境后在各类环境物质中的输运、弥散和迁移过程及相关的参数，据源项参数可估算大气、地面水、地下水土壤等环境物质的污染水平、空间分布及其随时间的变化。（1）源点周围的近场初始混合 （2）远场的湍流混合生物链转移模式生物链转移模式 放射性核素在生物链中的转移、易位是对人造成内照射的重要途径，据载运介质不同分陆生和水生链转移。气载放射性核素的生物链转移：干湿沉积 截留 滞留 易位 陆生植物可食部位，饲料 易位 动物可食部位。转移的处理模式：转移率与库容量线性相关 根据环境物质的污染水平求得水生物、植物等食品中放射性核素的浓度后，根据环境物质的污染水平求得水生物、植物等食品中放射性核素的浓度后，即可据食品供应、消费的方式和数量估算不同人群组对核素的摄入量。即可据食品供应、消费的方式和数量估算不同人群组对核素的摄入量。人体代谢模式人体代谢模式 该模式涉及放射性核素进入人体后在各种器官和组织中的吸收、分布、滞留和排泄特征，所以可据摄入量估算放射性核素在各器官组织中的蓄积量及其导致的吸收剂量和当量剂量。剂量估算模式剂量估算模式 该模式据不同的辐射和源，并对受照几何条件作出必要的简化假设，引入适当的剂量转换因子，采用无限源方法，估算空气浸没及地面沉积所致公众的外照射剂量；对食入及吸入造成的内照射，根据相应组织权重因子由各器官组织的吸收剂量和当量剂量，估算全身有效剂量，进而估算待积有效或当量剂量及集体有效或当量剂量。9.2.2 常规释放所致公众受照剂量的估算常规释放所致公众受照剂量的估算1、空气浸没外照射剂量的估算 因气载流出物常规连续释放而弥散分布于空气中的、放射性核素可对在地面上的人造成浸没外照射。可将空气视为核素污染浓度恒定、且为均匀分布的无限大半球形的或辐射体源。根据能量守恒原理得：（1）（1）可改写为式中 为空气吸收剂量转换因子，其量纲为 乘以光子或电子的组织-空气吸收剂量比、空气-地面之间界面所致的修正因子及组织-体表吸收剂量比，得当量剂量转移因子 或有效剂量转换因子 ，其量纲为 长期边续照射条件下，公众成员的浸没外照射年有效剂量为：2、地面沉积外照射剂量的估算 因气载流出物常规连续释放而沉积在地面上的、放射性核素可对在地面上的人造成外照射。可将地面视为核素污染浓度恒定、且为均匀分布的无限大平面的或辐射体源。电子的射程很短，不考虑。一无限大光滑均匀的污染的地面上单位面积浓度的放射性核素对其上方高度为Z的P点造成的空气吸收剂量率为：地面沉积外照射剂量地面沉积外照射剂量 估算坐标系统估算坐标系统 长期连续照射条件下，公众成员的地面外照射年有效剂量为：源器官内一次核转变对靶器官产生的剂量当源器官内一次核转变对靶器官产生的剂量当量量。源器官(S)：凡摄入放素后含有一定是核素的组织或器官。靶器官(T)：凡能吸收源器官辐射能量的组织或器官。相对的讲，源器官本身也可看成一个靶器官。3、内照射剂量估算源器官一次核转变对靶器官造成的吸收剂量d(TS):Gy/核转变 Ei为源器官中由给定核素发出的i种辐射的能量；fi为一次核转变发射i种辐射能量为E i的份额；AF(TS)i为源器官发出i辐射能量被靶器官吸收的份额；MT为靶器官质量（g）。将上式 乘以 相应的辐射权重因子即为剂量当量 SEE(TS)i 叫源器官i种辐射在靶器官的比有效能量，亦称每克靶组织吸收i种辐射的能量，只是该能量已被辐射权重因子WR,i作了修正。食入内照射剂量的估算 a年龄组公众成员ta年1a内经饮水或食物途径摄入某种放射性核素后，在其一生中导致的待积有剂量为：吸入内照射剂量的估算 a年龄组公众成员ta年1a内吸入途径摄入某种放射性核素后，在其一生中导致的待积有剂量为：9.2.3 事故释放所致公众受照剂量的估算事故释放所致公众受照剂量的估算 放射性流出物的事故释放大体可分为两种情况：瞬时释放或环境条件基本不变的短期释放；连续释放，可能是接近均匀的连续释放，可能是非均匀的连续释放。主要有：烟羽外照射剂量的估算；吸入体内照射剂量的估算；地面沉积外照射的估算；食入内照射剂量的估算等。9.2.4 公众受照剂量的评价公众受照剂量的评价1、个人剂量的评价 根据剂量估算模式，对个人剂量进行评价。若有m种放射性核，j条照射途径则：2、集体剂量的估算与评价 辐射所致的超额危险指发生有碍健康的效应的发生概率：Pi为发生第i种效应的概率，对体内某一器官T的随机效应的发生概率为：9.3 辐射环境的健康危害评价和风险评价辐射环境的健康危害评价和风险评价9.3.1 辐射环境的健康危害评价辐射环境的健康危害评价 辐射环境风险评价辐射环境风险评价 “危险危险”：意外事件后果的数学期望值，即事件发生概率与其后果（产生有害健康效应的概率）的乘积，这种双重概率的辐射环境影响称为风险评价。1）基本概念及评价程序 各种事故i的发生概率Pi与相应的环境后果Gi的乘积之总和称为风险。辐射危险度因子R（或称为随机性效应的标称概率系数）：指对由辐射造成的随机性效应的度量。对于致死癌r=510-2 Sv-1，非致死癌为r=110-2 Sv-1，对于严重遗传效应r=1.310-2 Sv-1，总计为R=7.310-2 Sv-1。评价程序评价程序2）源项分析危害识别 一般是核设施的某一部分容易发生事故，首先将整个设施分解为若干子系统，确定最可能的危险来源，其次确定具体的来源；最后确定风险研究的范围。事故源项分析事故源项分析 事故发生概率取决于各种初始事件的发生概率及其以不同组合同时发生的概率。（故障树分析方法）确定事故的其他性质（事件树分析）事故源项的确定复杂，初始事件发生概率很难估算，实际评价中通过对本单位或其它同类设施运行史上已发生的各类事故的调查分析确定事故的发生概率，有些事故的源项则是事故发生后，据当时监测资料及天气条件采用模式推算而求得。核电站失冷事故事件树核电站失冷事故事件树切尔诺贝利核电站事故源项数据切尔诺贝利核电站事故源项数据3）放射性核素在大气中的弥散 对正常运行的环境影响评价，主要采用高位点源连续释放的高斯模式。事故风险分析中，核素的释放通常是短时间内的突然释放或较长时间内的分段释放，故采用烟团模式、多烟团模式或分段烟羽模式估算空气的时间积分浓度或瞬时浓度。瞬时释放形成的烟团所致下风向（x,y.0)处空气浓度可按下式计算：持续时间较长的事故释放须可考虑输运、弥散过程中天气条件的变化。4）风险估计 据不同发生概率的事故源项数据及不同积累概率水平的天气条件下的弥散计算结果，采用事故释放所致公众受照剂量的估算模式及健康危害估算模式，得到相应与不同发生概率的事故释放所致公众受照剂量、健康危害及相应的发生概率。对各种事故的危害求和，即可得核设施潜在的辐射环境风险，最终表示形式（个人风险及社会风险）9.4 评价模式不确定度的估计评价模式不确定度的估计 任何评价模式都具有不确定性，都只能近似地描述现实环境中的各种现象。不确定度的基本来源：参数值的误差、模式方程的误差及随机采样测量及自然变异导致的参数值变异。1）不确定度分析范围的确定 核素种类及照射途径的筛选 参数的灵敏度分析 2）模式的可靠性检验 3）参数的不确定度分析